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用于降低成本和推广建筑一体化光伏技术

作者:陈讲运清洁能源

BIPVBOOST项目解决方案,用于降低成本和推广建筑一体化光伏技术

降低BIPV(建筑一体化光伏)系统的成本一直是BIPVBOOST项目的目标。四年多来,该项目联盟在整个BIPV价值链中开发了创新,从BIPV建筑构件的制造,到BIPV系统设计和运维(O&M)的数字工具,以及推动这些系统的标准化。

用于降低成本和推广建筑一体化光伏技术

BIPVBOOST项目旨在大幅增加BIPV技术在市场上的部署。

建筑一体化光伏技术有可能为欧盟设定的能效目标做出重大贡献。然而,近年来,由于该行业难以提供满足施工经理和最终用户关键需求的整体解决方案,例如降低成本、设计灵活性、高性能、长期可靠性、 美观、标准化以及符合建筑规范和能源市场法规。

降低建筑一体化光伏技术成本

在此背景下,BIPVBOOST项目的主要目标是降低多功能BIPV系统的成本,通过有效实施解决方案、技术和路线图,限制与传统的非光伏建筑解决方案和非集成光伏组件相比的额外成本,从而实现近零能耗建筑(nZEB)的广泛实施。

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该联盟涉及涵盖BIPV价值链的主要工业和研究合作伙伴。

该财团由来自欧盟委员会“地平线2020”计划的近890万欧元资金资助,由西班牙研究和技术开发中心Tecnalia协调,由来自西班牙、瑞士、法国、比利时、德国、意大利和荷兰七个欧洲国家的19名成员组成。除Tecnalia外,西班牙的合作伙伴还包括Onyx Energía Solar,Mondragón Sociedad Cooperativa,Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentracion(Isfoc)和Comsa。

至于去年5月结束的BIPVBOOST项目的结果,它在实际运行条件下展示了一条完全灵活和自动化的BIPV控制和生产线;在四个示范点安装的建筑围护结构中优化集成的多功能BIPV产品组合;基于数字化的能源管理流程与创新;以及先进的标准化活动,支持BIPV系统在建筑表皮中大规模实施的资格认证。

BIPV产品目录

该项目开发了一套具有成本效益的BIPV产品目录,这些产品以最佳方式集成到建筑围护结构中,安装在四个示范点。BIPVBOOST目录显示了产品(模块、建筑覆层解决方案、数字工具)和正确使用在项目框架内开发的解决方案的指南。

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BIPV产品目录显示了正确使用所开发解决方案的产品和指南。

这些解决方案基于多功能BIPV外墙覆层系统,该系统具有称为PIZ的集成隔热材料;基于Click&Go安装系统的BIPV组件的低成本Click&Go子结构,可实现各种无框光伏组件尺寸的超快速、安全和经济高效的安装;用于金属CIGS的改进和具有成本效益的BIPV外墙和屋顶系统;以及基于c-Si(单面和双面)、背接触和a-Si技术的低成本和美观先进的BIPV玻璃对玻璃产品组合,适用于不同的应用。

具体来说,后者包括与数字印刷竞争的半透明玻璃对玻璃a-Si玻璃;用于栏杆的低成本、大幅面、厚玻璃对玻璃双面电池组件;和可步行的地板 BC 玻璃玻璃。通过这种方式,可以解决广泛的应用(幕墙、栏杆、步行地板和通风立面),为产品提供在美学、性能和成本方面达到最佳平衡的产品。

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在位于Aretxabaleta的Mondragón Assembly总部,安装了带有玻璃对玻璃BIPV模块的通风立面。

这些解决方案安装在四个试点地点,其中两个位于西班牙。第一个示范点对应于位于Aretxabaleta(西班牙)的Mondragon Assembly总部大楼,在那里,主立面通过增加一个由Onyx定制的玻璃对玻璃BIPV模块制成的通风立面进行了修复。演示总面积为150 m2,安装光伏功率为21.6 kWp。

第二个示范点位于位于Puertollano(雷亚尔城)的Isfoc总部大楼内,在那里安装了双面半透明玻璃对玻璃栏杆。共有136 m2分布在建筑物的南、东、西三个方向,功率为13.5 kWp。此外,70 m2 的屋顶表面已被采用后接触单元技术的玻璃到玻璃可行走地板模块所取代,总功率为 9.2 kWp。

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Isfoc 位于 Puertollano 的总部有一个双面半透明玻璃对玻璃栏杆,屋顶上有一个可步行的地板模块。编译 陈讲运

另外两个示范点位于蒙斯(比利时)的一栋单户住宅楼内,其屋顶采用Flisom和Schweizer开发的轻型BIPV模块进行翻新,示范面积为140 m2,安装光伏发电量为10 kWp;位于意大利莫尔贝尼奥的一栋多户住宅楼,其外墙上部已翻新为多功能 BIPV 不透明外墙覆层,并带有集成隔热层。BIPV装置的总面积为60 m2,安装的光伏功率为10 kWp。

先进的BIPV制造、数字生态系统和标准化

另一方面,对于先进的BIPV制造,该项目开发了一条灵活和自动化的BIPV组件生产线,在整个过程中大大降低了成本。

此外,BIPVBOOST还开发了一个数字生态系统,以解决BIPV参考工作流程中的每个步骤,提供连接到BIMsolar核心数字平台的可互操作应用程序。为三级建筑开发基于云的能源管理系统,包括BIPV发电和存储管理;BIPV数字孪生,一种诊断和故障检测工具;在增强现实方面开展了工作,以支持从前期设计阶段开始实施BIPV;开发基于BIM的软件工具,支持BIPV工艺的设计、制造、安装、操作和维护;以及数字采用计划和数据驱动的 BIPV 流程指南。以数字采用计划的形式制定了最佳实践和建议。

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BIPVBOOST开发了一个数字生态系统,以解决BIPV参考工作流程中的每个步骤。

最后,为了推动标准化,BIPVBOOST概述了BIPV领域的当前监管框架,相关差距的定义以及新测试方法的关键方面。为了克服这些障碍和挑战,该项目推进了为某些BIPV产品要求的资格认证而制定的新程序,目的是解决更全面的资格认证计划,并有利于将产品推向市场。

该项目在能源经济性、机械安全、电气安全和消防安全方面建立了新的测试性能评估程序。

随着所有这些工具和解决方案的发展,BIPVBOOST项目展示了建筑行业必须通过将光伏能源系统集成到建筑物中来实现脱碳的潜力。